发电机励磁系统试验..
同步发电机励磁系统实验研究
摘要同步发电机励磁系统对电力系统的可靠性和稳定性起着重要作用，在我国，励磁系统的可靠性和技术性能指标还不能令人满意。
除了制作水平的提高外，利用特殊的动态测试设备在设计、生产、运行、维护等各个阶段对励磁系统进行设计验证和动态性能测试，是提高励磁系统可靠性和技术性能指标的重要手段。
随着计算机技术的发展，数字仿真测试技术在电力系统研究领域正起着越来越重要的作用。
因此研究采用数字仿真测试技术对同步发电机励磁系统进行动态性能测试，对提高励磁系统的可靠性和技术指标有着重要意义。
关键词：同步发电机，励磁系统AbstractThe excitation system of synchronous generator plays an important role in reliability and stability of power system. However, the reliability of current excitation system in China is not very satisfactory. To improve the reliability and performance of excitation system, in addition to enhancing the fabrication technology, it is critical to conduct design verifying and dynamic performance testing at the stages of design, manufacture, run and maintenance with special dynamic testing devices. With the rapid development of computer science and technology, digital simulation testing is becoming more and mo re important in Power System research field. Adopting digital simulation testing technology in the dynamic performance testing of synchronous generator excitation systems has a great significance in improving the reliability and performance of an excitation system.Keyword: Synchronous Generator, Excitation System目录摘要 (1)目录 (2)1 综述 (3)1.1课题的研究背景和意义 (3)1.2同步发电机励磁系统的主要任务 (3)1.3励磁的发展演绎 (4)1.4同步发电机对励磁的基本要求 (4)2同步发电机励磁系统的基本原理 (6)3同步发电机励磁系统的实验研究 (10)3.1 WDT-ⅢC型电力系统综合自动化试验台介绍 (10)3.2同步发电机励磁系统试验装置 (12)3.3同步发电机励磁控制实验 (23)4结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1 综述1.1课题的研究背景和意义近年来，随着发电机容量的不断增大，远方水电厂到负荷中心的长距离输电线路的出现，这时，发电机间的联系变得比较松散，就出现了输送功率的极限问题。
发电机励磁系统短路空载试验的目的
碳刷的作碳刷的作用你要了解碳刷的作用，电机的原理。
发电的原理是磁场切割导线后，在导线产生电流。
发电机是采用让磁场旋转的方法切割导线的。
旋转磁场是转子，被切割的导线是定子。
为了让转子产生磁场，必须向转子的线圈输入厉磁电流。
碳刷就是用来将厉磁发电机产生的厉磁电流送入转子线圈的。
只有换向器或者滑环的电机里面才有碳刷，普通的交流异步电动机是鼠笼结构，没有碳刷。
电机就是电动机的简称，也就是马达。
电机可分为直流电机和交流电机，直流电机由于转子的转动，需要根据线圈在恒磁场中的位置变化而不断切换电流的方向，所以直流电机的线圈需要一个换向器。
空载特性是指发电机以额定转速空载运行时，其定子电压与励磁电流之间的关系。
它的用途很多，利用特性曲线，可以断定转子线圈有无匝间短路，也可判断定子铁芯有无局部短路，如有短路，该处的涡流去磁作用也将使励磁电流因升至额定电压而增大。
此外，计算发电机的电压变化率、未饱和的同步电抗，分析电压变动时发电机的运行情况及整定磁场电阻等都需要利用空载特性。
而短路特性是指在额定转速下，定子绕组三相短路时，这个短路电流与励磁电流之间的关系。
利用短路特性，可以判断转子线圈有无匝间短路，因为当转子线圈存在匝间短路时，由于安培匝数减少，同样大的励磁电流，短路电流也会减少。
此外，计算发电机的主要参数同步电抗、短路比以及进行电压调整器的整定计算时，也需要短路特性。
发电机短路试验，是在定子出口处用铜排三相短接，然后开机升到额定转速，再投入励磁，逐步增大励磁，直到定子电流达到额定值。
发电机短路试验用的励磁可以使工作励磁机也可以是备用励磁机，因为该试验需要的励磁功率不大，但需要能够精细调整，有的励磁系统无法将电流调到很小，所以发电机短路试验之前对励磁系统要进行试验和选择发电机短路试验的目的1）检查发电机三相短路电流是否稳定相同。
2）检查转子绕组是否有稳定和不稳定匝间短路。
3）检查一次设备及励磁回路带电后是否正常。
短路试验条件1、汽机转速3000rpm；2、励磁变输入侧接6kV试验电源；3、发变组出口三相短接；4、断开发电机出口主开关控制电源；短路试验的项目发电机短路曲线测试。
同步发电机励磁调节及励磁系统实验
同步发电机励磁调节及励磁系统实验一、实验目的1．加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务；2．了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点；3．熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动；4．了解微机励磁调节器的基本控制方式；5．了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响；6．了解几种常用励磁限制器的作用；7．掌握励磁调节器的基本使用方法。
二、原理与说明同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。
励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。
图1 励磁控制系统示意图实验用的励磁控制系统示意图如图1所示。
可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。
当三相全控桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。
而当交流励磁电源取自380V市电时，构成它励励磁系统。
两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小α角限制。
微机励磁调节器的控制方式有四种：恒U F（保持机端电压稳定）、恒I L（保持励磁电流稳定）、恒Q（保持发电机输出无功功率稳定）和恒α（保持控制角稳定）。
其中，恒α方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。
同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。
当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。
发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角α小于90°；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角α大于90°，实现逆变灭磁。
电力系统稳定器――PSS是提高电力系统动态稳定性能的经济有效方法之一，已成为励磁调节器的基本配置；励磁系统的强励，有助于提高电力系统暂态稳定性；励磁限制器是保障励磁系统安全可靠运行的重要环节，常见的励磁限制器有过励限制器、欠励限制器等。
发电机励磁系统进相运行试验与应用
发电机励磁系统进相运行试验与应用0 前言随着电力系统的发展，高压输电线路不断增加，线间和线对地电容相应增大，引起系统电容电流及容性无功功率的增长。
当系统处于低谷时段，线路产生的无功功率过剩，使得系统电压升高。
利用发电机在系统处于低谷期间进相运行吸收系统剩余无功功率，成为一种切实有效的调压方法，在电力系统中已得到广泛应用。
1 发电机进相运行的概念发电机进相运行是一种同步低励磁正常稳定运行方式，相对于发电机静子电流Ig滞后于静子电压Ug的迟相运行而言，进相运行时功率因数是超前的，即发电机静子电流Ig超前于静子电压Ug。
该方式运行时，发电机发出有功功率的同时，可不发或从系统吸收无功功率。
图1假定发电机直接接于无限大容量电力系统。
端电压Ug保持不变，设发电机电势为Eq，定子电流为Ig。
功率因数角为Φ，功角为δ，发电机同步电抗为Xd。
如果调节励磁电流If, Eq 随之发生变化，功率因数角Φ同时发生变化。
如果增加发电机励磁电流If,Eq变大，此时发电机负荷电流Ig产生去磁电枢反应，功率因数角Φ是滞后的，即发电机定子电流Ig滞后于定子电压Ug，发电机同时向系统输送有功、无功功率。
发电机这种运行状态称之为迟相运行状态，如图I (a)所示。
反之，如果减小发电机励磁电流If，使发电机电势Eq减小，发电机负荷电流将产生助磁电枢反应，功率因数角Φ变为超前，即发电机定子电流Ig超前于定子电压Ug，发电机向系统输送有功功率，但从系统吸收无功功率。
发电机这种运行状态称之为进相运行状态，如图1(b)所示。
2 发电机进相运行优、缺点发电机进相运行优点与并联电抗器调压和同步调相机调压相比较，发电机进相运行调压简便可靠，不需要额外增加设备，只需改变发电机励磁系统的运行状态，即可达到平衡系统无功功率和调整系统电压的双重目的，既节省了设备投资，又获得了较高的社会效益和经济效益。
发电机进相运行缺点静态稳定性降低问题当发电机输入功率受到一些微小的扰动，发生瞬时增大或减小时，如果不考虑励磁调节器的调节作用，发电机能在瞬时扰动消失后很快恢复到原来的稳定运行状态，称之为发电机静态稳定。
励磁系统短路试验故障处理
CPU2 自检系统显示“C”故障，同时将这个故障信息传递给励磁软件，励磁调节器就发出： “PROFIBUS COMMUNICATION FAULT”；“SYSTEM FAULT SIMADYN D”和“GROUP ALARM”。 该进口励磁调节器同监控装置的主要通讯方式仍然是常规点对点方式，PROFIBUS 只是一 个辅助单向通讯方式，即励磁调节器只向计算机监控系统传递一些状态和电气量，而不 接受监控命令。既然目前缺少 SS52 备件，无法消除“PROFIBUS COMMUNICATION FAULT”， 那就在励磁软件中闭锁这个信号。至于这次故障处理引起灭磁开关误跳，初步分析是在 线检修时随意更换电路板所造成，以后需要严格规范运行中更换调节器硬件模板的措施。 （3） 事故处理：将励磁软件程序中的 SIMLEB 模块中的 I 由原设置 0 更改为 1，就闭锁 了“PROFIBUS COMMUNICATION FAULT”信息，复位调节器操作面板，此时只剩下另外两 个故障信号。 励磁软件中的“SYSTEM FAULT SIMADYN D”，源于 CPU2 自检系统发出的 “C”故障信息，此信息进入励磁软件前，首先经过一个名为“MASKE”的与门，该与门的另 一个输入端 IS2 原设置为 0HFFFF，将其更改为 0H0000 后，即闭锁了于 CPU2 自检信息。 复位调节器操作面板，原来显示的两个故障信号消失。虽然 CPU2 数码依然显示“C”故障， 但励磁软件已经不接受这个“C”故障信息，励磁调节器满足起励升压条件。检查该励磁 调节器，通道切换正常，所有输入输出信号正常。随后在发电机励磁系统空载升压的情 况下，进行诸如通道切换、逆变灭磁等常规试验后，将该发电机并网发电。 6、 甩负荷过速导致可控硅击穿事故处理（1） 事故现象：某 7MW 水轮发电机，机端电压 10.5KV，空载励磁电压/空载励磁电流为 47V/235A，额定励磁电压/额定励磁电流为 125V/420A，励磁系统为自并激励磁方式。励磁系统投入试运行 72 小时正常，试运行结 束，进行甩负荷试验。第一次甩 50%负荷，有功 P=3.5MW，Q=2.6Mvar，励磁电压 74V， 励磁电流 290A。跳主油开关，机端电压快速上升至 10.65KV，后迅速下降至 10.55KV 维 持稳定；再次并网，带满负荷，有功 P=7MW，Q=5Mvar，励磁电压 120V，励磁电流 410A。跳主油开关，机端电压快速上升至约 12KV，无下降趋势，机组过压保护动作， 灭磁开关跳闸灭磁。励磁调节器报—C 相快熔熔断，检查—C 相可控硅击穿。（2）事故 分析：—C 相快熔击穿应该是由可控硅击穿短路所致，可控硅击穿的原因很多，如过压 击穿，过流热击穿，电压上升率过高击穿，电流上升率过高击穿等。经分析认为，可能 是短路过流所致。什么原因能导致过流呢，观察甩负荷时控制角为最大角 130 度，怀疑 甩负荷后电压升高，PT 电压高于调节器给定值，调节器逆变，有可能是逆变颠覆所致。 调阅故障记录，过压跳闸时刻发电机频率 65Hz，调阅调节器软件，发现发脉冲部分按固 定 50 Hz 处理，未加上频率校正。如 130 度控制角，即在同步点后（130/360）×20=7.222mS 后发脉冲，而甩负荷过程中频率高达 65Hz，7.222mS 相对于 65Hz 的角度为（7.222/ （1000/65））×360=169 度，考虑加上可控硅换相重叠角，实际角度很有可能在 180 度以 上，所以造成逆变颠覆，可控硅短路击穿。（3）事故处理：修改 AVR 软件，脉冲部分加 上频率校正，保证实际触发角与实际同步频率对应。经由上述处理后，再次开机带满负 荷，跳油开关，发电机电压上升至约 10.9KV，后迅速返回至约 10.6KV 维持稳定，机组 过压、可控硅击穿现象消失。 7、 停机减负荷过程中无功越限故障处理（1） 故障现象：某水电机组 6 号机，运行人员手 动操作停机，首先退出计算机监控 AVC 和 AGC 调节，接着在 6 号机就地调速柜上将导 叶切手动位置。为了防止水轮机导叶在停机过程中被水中杂物卡着，于是采取人为增加 和减少负荷操作方法，将导叶上的杂物冲走。第一次增减有功，手动减有功至 40MW， 再增有功至 70MW；第二次减有功至 40MW，再增有功至 110MW；第三次减有功至 650MW 时，无功突然过载至 150MVar。当时 LCU 盘 Q 调节未退出，运行人员在中控室 设置无功为零，但无效。于是到励磁调节器现场减无功至零。监控上位机报有“6 号机强 励限制动作”、“6 号机转子过载”信号。励磁调节器事件记录有： 无功过载限制动作；
发电机励磁系统试验课件
励磁系统试验技术的未来展望
虚拟化与仿真技术
智能化故障诊断
随着虚拟化技术和仿真技术的发展， 励磁系统试验技术将更加注重虚拟化 与仿真技术的应用。通过建立励磁系 统的数学模型，利用仿真技术进行虚 拟试验，可以大大减少实际试验的次 数和成本，提高试验的效率和可靠性。 同时，虚拟化技术还可以实现试验过 程的可视化，方便对试验过程进行监 控和管理。
案例二：某新型励磁系统的性能测试
总结词
新技术应用、创新性
详细描述
某科研机构开发了一种新型励磁系统，为了验证其性能，进行了全面的试验。结 果表明，该新型励磁系统在减小能耗、提高调节速度以及增强抗干扰能力等方面 具有明显优势，为发电机组的高效运行提供了有力支持。
案例三
总结词
故障诊断、修复维护
详细描述
熟悉发电机励磁系统的基
本原理、试验要求和安全
注意事项。
试验环境搭建
3 根据试验需求搭建合适的
试验平台，确保试验环境 的安全与稳定。
试验后的数据处理与分析
01
数据整理
对采集到的数据进行整理，筛选出 有效数据。
结果评估
根据分析结果，对励磁系统的性能 进行评估，并提出改进意见。
03
02
数据分析
运用专业软件对数据进行分析，评 估励磁系统的性能。
保养与维护
根据设备维护要求，定期对励磁系统进行保 养和维护，确保其正常运行。
发电机励磁系统试验的案例分
05
析
案例一：某电厂励磁系统改造试验
总结词
技术升级、性能提升
详细描述
某电厂为了提高发电机的性能和稳定性，对励磁系统进行了改造。通过对比新 旧励磁系统的性能参数，发现改造后的励磁系统在响应速度、稳定性以及调节 精度等方面都有了显著提升。
发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案
发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案一、引言发电机励磁系统是发电机的重要组成部分，负责提供稳定的励磁电流，以产生磁场来激发旋转母线产生电能。
励磁系统的建模及参数测试是确保发电机正常运行和电能输出的重要环节。
本试验方案旨在介绍发电机励磁系统建模及参数测试的具体步骤和方法，以保证测试过程准确、可靠。
二、试验目的1.建立发电机励磁系统的电路模型，以研究和优化发电机励磁控制策略；2.获取发电机励磁系统的相关参数，包括励磁电感、励磁电阻、励磁时间常数等，以指导实际运行和维护。
三、试验步骤1.参数检查与准备工作（1）检查发电机励磁系统的相关设备，包括励磁电源、励磁控制器等，确保其正常工作；（2）准备励磁电源的额定电压及额定电流；（3）进一步了解发电机的额定容量、充电时间等相关参数。
2.励磁系统建模试验（1）根据发电机励磁系统的具体结构和控制方式，建立励磁系统的电路模型；（2）根据建模结果，优化励磁系统的控制策略，如PID控制、模糊控制等。
3.励磁系统参数测试（1）将励磁电源的电压调整至额定电压，并将电流调整至0；（2）开始记录励磁电流、时间，并持续一段时间，以计算励磁系统的励磁时间常数；（3）在给定一定励磁电流的情况下，记录励磁电源的输出电压，以计算励磁系统的励磁电阻；（4）通过改变励磁电源的输出电流，记录励磁电流和励磁电压的关系，从而计算励磁系统的电感值。
四、试验数据处理与结果分析根据试验记录的数据，进行如下数据处理与结果分析：1.使用最小二乘法拟合得到励磁时间常数；2.根据励磁时间常数计算发电机启动所需的总时间；3.根据励磁电流和励磁电压的关系确定励磁系统的电感值；4.根据励磁电流和励磁电阻的关系确定励磁系统的励磁电阻。
五、试验安全措施1.在试验过程中，严格遵守相关电气安全操作规程，确保人员安全；2.在试验现场设置明显的安全警示标志，并保证试验区域的安全通道畅通；3.使用严密可靠的电气隔离装置，以防止电击事故的发生。
励磁系统试验方案
励磁系统试验方案一、试验目的通过励磁系统试验，验证发电机励磁系统的性能和可靠性，确保其在实际运行中能够持续稳定地为发电机提供足够的励磁电流，以保证发电机的正常运行。
二、试验内容1.励磁系统参数测量：测量并记录励磁系统的电流、电压、频率等参数，包括运行和停机状态下的参数。
2.励磁系统响应试验：对发电机的励磁系统进行负载变化试验，观察励磁系统对负载变化的响应时间和稳定性，评估其调节性能。
3.励磁系统稳定性试验：对发电机的励磁系统进行稳定性试验，观察励磁系统在额定负载下的稳定性能，判断其是否能够满足发电机的运行要求。
4.励磁系统失效试验：通过人为切断励磁系统的电源，观察励磁系统失效后的发电机运行情况，评估励磁系统失效对发电机的影响并采取相应措施。
5.励磁系统过载试验：对励磁系统进行过载试验，测试其承受能力和保护措施的有效性，以确保在超过额定负荷时能够及时采取保护措施。
三、试验前准备1.准备好试验所需的仪器设备，包括电流表、电压表、频率计等。
2.对发电机的励磁系统进行全面检查，确保励磁系统的各个部件完好无损，没有松动或损坏的情况。
3.根据试验内容编制试验方案和试验操作指导书，并进行试验人员培训，确保试验人员了解试验目的、方法和注意事项。
四、试验步骤1.第一步：运行状态参数测量（1）打开励磁系统的电源，使发电机运行起来。
（2）使用电流表、电压表等仪器对励磁系统的电流、电压进行测量，并记录下来。
2.第二步：停机状态参数测量（1）将发电机停机，断开励磁系统的电源。
（2）使用电流表、电压表等仪器对励磁系统的电流、电压进行测量，并记录下来。
3.第三步：励磁系统响应试验（1）将发电机的负载从小到大变化，观察励磁系统的响应时间和稳定性能，并记录下来。
4.第四步：励磁系统稳定性试验（1）将发电机的负载调节到额定负载，观察励磁系统在额定负载下的稳定性能，并记录下来。
5.第五步：励磁系统失效试验（1）人为切断励磁系统的电源，观察发电机的运行情况，并记录下来。
6同步发电机励磁系统动态试验
式）：（1）起励过程测量录波；（2）他励100%Ugn励磁温度测试；（3）他
励100%Ugn灭磁开关压降测试； (4)他励100%Ugn功率柜参数记录；(5)他励 100%Ugn功率柜阻容检查记录；(6)他励25%和100%逆变、跳闸试验录波等
2.1、空载升压和短路升流试验
机组大修后，需要进行发电机空载升压（100％Ug）和短路升流（100％ Ig）试验，励磁设备需要提供可以调节的转子电流，可以采用它励备用 励磁，也可以将机组励磁系统由自励改为它励，此时励磁调节器ECR模 式运行，励磁设备零起升流。 在发电机他励升流升压试验之前， 建议进行一次励磁大电流试验，即
（1）10%Ifn电流闭环起励试验；（2）±5%Ifn电流闭环阶跃响应试验；（3） 100%Ugn下电流闭环逆变试验；（5）100%Ugn自动起励试验；（6）
±10%Ugn电压阶跃响应试验；（7）100%Ugn额定机端电压逆变试验；（8）
通道切换试验；（9）自动和手动运行方式转换试验；（10）电压给定值整定 范围及变化速度测试等。
注意：上述试验是励磁试验，除了进行常规试验和录波外，要有进行下列试验：
（1）100%Ugn功率柜参数记录；（2）自励100%Ugn转子电压波形；（3） 自励100%Ugn阳极电压波形；（4）100%Ugn功率柜阻容电阻温度等。
1.3、励磁现场动态试验大纲（3）
1.7、V/Hz特性试验和V/Hz限制试验， V/Hz未动作记录发电机电压稳定性， V/Hz动作，记录限制正确性。 1.8、故障模拟试验，包括模拟起励失败、100%机端电压模拟PT1断线、 100%机端电压模拟PT2断线、模拟交流输入电源分别消失、模拟直流输 入电源分别消失、模拟功率柜风机分别电源消失或切换、模拟励磁内部和
励磁系统建模试验方案
励磁系统建模试验方案1.背景介绍励磁系统是电力系统中必不可少的组成部分，用于产生磁场以激励发电机产生电压。
建立励磁系统的数学模型是进行稳定性分析和控制设计的前提，因此对励磁系统进行建模试验具有重要意义。
2.建模目标本试验的目标是建立励磁系统的动态数学模型，以描述励磁系统的响应特性和稳定性。
通过试验获得的模型参数可以用于系统的控制设计和分析。
3.试验装置本试验使用一台实际的发电机作为被试对象，利用适当的测试设备（如数据采集仪、励磁装置等）对发电机的励磁系统进行测试和记录。
4.试验步骤（1）准备工作：检查试验装置的各个部件是否正常工作，确保安全可靠。
（2）建立基准条件：将发电机运行到额定工况下，并记录电压、电流、反馈信号等参数。
（3）激励信号测试：通过改变励磁系统的激励信号并记录响应，以确定激励信号对系统动态性能的影响。
（4）负荷变化测试：改变发电机的负荷，记录系统的动态响应，研究负荷变化对系统稳定性的影响。
（5）故障情况测试：模拟故障情况，如短路、开路等，记录系统的响应，研究故障情况对系统的影响。
（6）数据处理：将试验获得的数据进行整理和分析，根据试验结果确定励磁系统的数学模型。
5.可能存在的问题及解决办法（1）试验装置的不稳定性：可以采用合适的稳定补偿措施，例如引入稳压器或改进电源的稳定性。
（2）环境条件的影响：试验环境应选择尽量稳定的条件，并进行必要的校正和修正。
（3）数据采集和处理的准确性：使用合适的设备和方法进行数据采集，并进行数据校验和分析。
6.预期结果通过本试验，预期可以建立一个准确的励磁系统动态数学模型，描述励磁系统的响应特性和稳定性。
得到的模型参数可以为控制设计提供依据，使励磁系统具有较好的稳定性和动态性能。
7.风险评估本试验涉及到电力系统设备和高电压，存在一定的风险。
在试验过程中，必须严格遵守安全操作规程，确保试验的安全可靠。
在试验方案制定前，必须进行风险评估，并制定相应的安全措施。
1发电机励磁系统建模试验
励磁系统建模试验
励磁建模试验项目_三机励磁
➢励磁机空载特性试验 试验条件：发电机额定转速，灭磁开关断开，投入一组整流桥，在直流测接 大电阻负载（直流电流大于1A）。 试验目的：确定励磁机基值、去磁系数、饱和系数等。 试验方法：平稳调整励磁机励磁电流使励磁机输出电压至1.55倍额定电压， 再降至最低。测录励磁机转子电流及励磁机定子直流侧电压上升和下降的曲 线。 ➢励磁机负载特性试验 同发电机空载特性试验，需增加励磁机励磁电压、电流等电气量的记录
化率
U0 U N 100%
UN
•国标规定小于1%，汽机自并励规定小于1%。
•励磁系统静态增益K决定电压静差率。
➢为满足静差率要求，励磁系统最小静态增益估算 1. K>Xd/ε，Xd为发电机直轴电抗 2. K>(Ufn-Uf0)/Uf0/ε+1,其中Ufn为额定励磁电压，Uf0为空载励磁电压
8
励磁系统建模试验
9
励磁系统建模试验 术语与定义 ➢调差系数Xc：电压给定点处与无功电流成正比的比例系数，理论上KRCC ＝(1－D0)×Xc
修改发电机励磁系统中的调差系数，可以调整发电机励磁系统调节作用对 系统无功变化的灵敏度。
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励磁系统建模试验
术语与定义 ➢励磁系统的主要任务及其对电力系统静态稳定、暂态稳定、动态稳定 的影响
Kc 3 X K U N 2
RFDB SN 22
励磁系统建模试验 模型参数的计算 ➢励磁系统输出限幅的计算
根据大阶跃试验可计算出可控 硅最大最小触发角，同时计算 出励磁系统最大最小输出电压 ，折算成标幺值即为Vrmax， Vrmin。可控硅放大倍数KA计算 式：
KA
1.35 U B U FDB
发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案
发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案一、背景介绍发电机励磁系统是发电机的重要组成部分，控制和调节发电机输出电压和电流的稳定性。
励磁系统的合理运行对于保证发电机的安全运行和电力系统的稳定性至关重要。
因此，对发电机励磁系统建模和参数测试进行现场试验是必要的。
二、试验目的1.建立发电机励磁系统的数学模型，准确描述其工作原理，对励磁系统进行仿真分析。
2.测试励磁系统参数，评估其性能和稳定性，发现存在的问题并提出优化建议。
三、试验方案1.建模与仿真1.1收集和分析发电机的电气参数，包括发电机的电感、电阻、励磁电枢电阻、励磁电枢电感等。
1.2根据收集的参数，建立发电机励磁系统的数学模型。
模型可以采用经典的励磁系统模型，如PI控制、PID控制等。
1.3 利用仿真软件，如MATLAB/Simulink，进行励磁系统的仿真分析，观察发电机输出电压和电流的波形，评估励磁系统的性能和稳定性。
2.参数测试2.1制定测试计划，明确测试的参数和步骤。
2.2测试发电机励磁系统的基本参数，包括励磁电流、励磁电流反馈回路增益、励磁电枢电流反馈系数等。
2.3测试励磁系统的稳定性参数，如动态响应时间、控制精度、超调量等。
2.4根据测试结果，分析励磁系统的工作状态和性能，对比模拟结果，确定是否存在问题。
3.问题发现与优化建议3.1根据测试结果和模拟分析，发现存在的问题，如励磁系统的响应速度过慢、控制精度不高等。
3.2针对存在的问题，提出优化建议，如调整控制器参数、增加反馈环节等。
3.3制定优化方案，对励磁系统进行优化，并再次进行现场试验，验证优化效果。
四、试验计划1.准备工作1.1收集发电机的电气参数，包括电感、电阻等。
1.2确定试验设备和工具，如发电机功率测试仪、多用表等。
1.3建立仿真模型，准备仿真软件。
2.建模与仿真2.1建立发电机励磁系统的数学模型。
2.2利用仿真软件进行仿真分析。
3.参数测试3.1制定测试计划，明确测试的参数和步骤。
同步发电机励磁控制系统实验报告
同步发电机励磁控制系统实验摘要：本课题主要针对如何提高和维持同步发电机运行地稳定性, 是保证电力系统安全、经济运行,及延长发电机寿命而进行地同步发电机励磁方式, 励磁原理, 励磁地自动控制进行了深入地解剖. 发电机在正常运行时,负载总是不断变化地, 而不同容量地负载, 以及功率因数地不同, 对发电机励磁磁场地作用是不同地, 对同步发电机地内部阻抗压降也是不一样地. 为了保持同步发电机地端电压稳定,需要根据负载地大小及负载地性质调节同步发电机地励磁电流,因此, 研究同步发电机地励磁控制具有十分重要地应用价值. 本课题主要研究同步发电机励磁控制在不同状态下地情况, 同步发电机起励、控制方式及其相互切换、逆变灭磁和跳变灭磁开关灭磁、伏赫实验等. 主要目地是是同学们加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统地基本任务；了解自并励励磁方式和它励励磁方式地特点；了解微机励磁调节器地基本控制方式.关键词：同步发电机；励磁控制；它励第一章文献综述1.1概述向同步发电机地转子励磁绕组供给励磁电流地整套装置叫做励磁系统. 励磁系统是同步发电机地重要组成部分, 它地可靠性对于发电机地安全运行和电网地稳定有很大影响. 发电机事故统计表明发电机事故中约1/3 为励磁系统事故, 这不但影响发电机组地正常运行而且也影响了电力系统地稳定, 因此必须要提高励磁系统地可靠性, 而根据实际情况选择正确地励磁方式是保证励磁系统可靠性地前提和关键. 我国电力系统同步发电机地励磁系统主要有两大类一类是直流励磁机励磁系统, 另一类是半导体励磁系统. b5E2RGbCAP1.2同步发电机励磁系统地分类与性能1.2.1直流励磁机励磁系统直流励磁机励磁系统是采用直流发电机作为励磁电源, 供给发电机转子回路地励磁电流.其中直流发电机称为直流励磁机. 直流励磁机一般与发电机同轴,励磁电流通过换向器和电刷供给发电机转子励磁电流, 形成有碳刷励磁. 直流励磁机励磁系统又可分为自励式和它励式. 自励与他励地区别是对主励磁机地励磁方式而言地, 他励直流励磁机励磁系统比自励励磁机励磁系统多用了一台副励磁机,因此所用设备增多,占用空间大,投资大,但是提高了励磁机地电压增长速度,因而减小了励磁机地时间常数, 他励直流励磁机励磁系统一般只用在水轮发电机组上. p1EanqFDPw 采用直流励磁机供电地励磁系统, 在过去地十几年间, 是同步发电机地主要励磁系统. 目前大多数中小型同步发电机仍采用这种励磁系统.长期地运行经验证明,这种励磁系统地优点是：具有独立地不受外系统干扰地励磁电源, 调节方便,设备投资及运行费用也比较少. 缺点是：运行时整流子与电刷之间火花严重,事故多,性能差,运行维护困难,换向器和电刷地维护工作量大且检修励磁机时必须停主机,很不方便. 近年来, 随着电力生产地发展, 同步发电机地容量愈来愈大, 要求励磁功率也相应增大, 而大容量地直流励磁机无论在换向问题或电机地结构上都受到限制. 因此,直流励磁机励磁系统愈来愈不能满足要求. 目前, 在100MW及以上发电机上很少采用. DXDiTa9E3d1.2.2半导体励磁系统半导体励磁系统是把交流电经过硅元件或可控硅整流后, 作为供给同步发电机励磁电流地直流电源. 半导体励磁系统分为静止式和旋转式两种. RTCrpUDGiT1.2.2.1 静止式半导体励磁系统静止式半导体励磁系统又分为自励式和它励式两种1）自励式半导体励磁系统自励式半导体励磁系统中发电机地励磁电源直接由发电机端电压获得经过控制整流后,送至发电机转子回路, 作为发电机地励磁电流,以维持发电机端电压恒定地励磁系统, 是无励磁机地发电机自励系统.最简单地发电机自励系统是直接使用发电机地端电压作励磁电流地电源, 由自动励磁调节器控制励磁电流地大小,称为自并励可控硅励磁系统,简称自并励系统.自并励系统中,除去转子本体极其滑环这些属于发电机地部件外, 没有因供应励磁电流而采用地机械转动或机械接触类元件,所以又称为全静止式励磁系统. 下图为无励磁机发电机自并励系统框图, 其中发电机转子励磁电流电源由接于发电机机端地整流变压器ZB 提供, 经可控硅整流向发电机转子提供励磁电流, 可控硅元件SCR由自动励磁调节器控制.系统起励时需要另加一个起励电源. 5PCzVD7HxA 无励磁机发电机自并励系统地优点是：不需要同轴励磁机,系统简单,运行可靠性高；缩短了机组地长度, 减少了基建投资及有利于主机地检修维护；由可控硅元件直接控制转子电压, 可以获得较快地励磁电压响应速度；由发电机机端获取励磁能量, 与同轴励磁机励磁系统相比,发电机组甩负荷时,机组地过电压也低一些.其缺点是：发电机出口近端短路而故障切除时间较长时, 缺乏足够地强行励磁能力对电力系统稳定地影响不如其它励磁方式有利. 由于以上特点, 使得无励磁机发电机自并励系统在国内外电力系统大型发电机组地励磁系统中受到相当重视. jLBHrnAILg （2）它励式半导体励磁系统它励式半导体励磁系统包括一台交流主励磁机JL 和一台交流副励磁机FL,三套整流装置. 两台交流励磁机都和同步发电机同轴,主励磁机为100HZ中频三相交流发电机, 它地输出电压经过硅整流装置向同步发电机供给励磁电流. 副励磁机为500HZ中频三相交流发电机, 它地输出一方面经可控硅整流后作为主励磁机地励磁电流,另一方面又经过硅整流装置供给它自己所需要地励磁电流. 自动调励地装置也是根据发电机地电压和电流来改变可控硅地控制角, 以改变励磁机地励磁电流进行自动调压. xHAQX74J0X 它励式半导体励磁系统地优点是：系统容量可以做得很大, 励磁机是交流发电机没有换向问题而且不受电网运行状态地影响. 缺点是：接线复杂, 有旋转地主励磁机和副励磁机,启动时还需要另外地直流电源向副励磁机供给励磁电流. 这种励磁系统多用于10万千瓦左右地大容量同步发电机. LDAYtRyKfE1.2.2.2旋转式半导体励磁系统在它励和自励半导体励磁系统中, 发电机地励磁电流全部由可控硅＜或二极管）供给, 而可控硅＜或二极管）是静止地故称为静止励磁.在静止励磁系统中要经过滑环才能向旋转地发电机转子提供励磁电流. 滑环是一种转动接触元件随着发电机容量地快速增大,巨型机组地出现, 转子电流大大增加, 转子滑环中通过如此大地电流, 滑环地数量就要增加很多. 为了防止机组运行当中个别滑环过热,每个滑环必须分担同样大小地电流. 为了提高励磁系统地可靠性取消滑环这一薄弱环节, 使整个励磁系统都无转动接触地元件,就产生了无刷励磁系统, 如图4 所示. Zzz6ZB2Ltk副励磁机FL是一个永磁式中频发电机, 其永磁部分画在旋转部分地虚线框内.为实现无刷励磁, 主励磁机与一般地同步发电机地工作原理基本相同,只是电枢是旋转地.其发出地三相交流电经过二极管整流后, 直接送到发电机地转子回路作励磁电源,因为励磁机地电枢与发电机地转子同轴旋转, 所以它们之间不需要任何滑环与电刷等转动接触元件,这就实现了无刷励磁. 主励磁机地励磁绕组JLLQ是静止地, 即主励磁机是一个磁极静止, 电枢旋转地同步发电机. 静止地励磁机励磁绕组便于自动励磁调节器实现对励磁机输出电流地控制, 以维持发电机端电压保持恒定. 无刷励磁系统地优点是：取消了滑环和碳刷等转动接触部分.缺点是：在监视与维修上有其不方便之处. 由于与转子回路直接连接地元件都是旋转地, 因而转子回路地电压电流都不能用普通地直流电压表、直流电流表直接进行监视, 转子绕组地绝缘情况也不便监视, 二极管与可控硅地运行状况,接线是否开脱, 熔丝是否熔断等等都不便监视,因而在运行维护上不太方便. dvzfvkwMI1 1.3同步发电机励磁系统地发展史由于电力系统运行稳定性地破坏事故, 会造成大面积停电, 使国民经济遭受重大损失,给人民生活带来重大影响,因此, 改善与提高电力系统运行地稳定性意义重大.早在20世纪40 年代,有电力系统专家就强调指出了同步发电机励磁地调节对提高电力系统稳定性地重要作用, 随后这方面地研究工作一直受到重视. 研究主要集中在2 个方面: 一是励磁方式地改进, 二是励磁控制方式地改进. rqyn14ZNXI在励磁方式方面, 世界各大电力系统广泛采用可控硅静止励磁方式, 因为这种无旋转励磁机地可控硅自并励方式具有结构简单、可靠性高及造价低廉等优点。
励磁系统中的各种定值及试验
励磁系统中的各种定值介绍、励磁系统中各种定值的分类励磁系统中的各种整定值主要是在励磁调节器（AVR）中。
本次重点介绍励磁调节器中的定值。
1、发电机的励磁形式一般有直流励磁机系统、三机常规励磁系统、无刷旋转励磁系统、自并励励磁系统等。
（1）自励直流励磁机励磁系统：长~|自反励世训节器占（3）无刷旋转励磁系统（4）自并励励磁系统2、华北电网各个电厂所用的励磁调节器有吉思GEC 系列、南瑞电控SAVR2000系列、 NES5100系列、SJ800系列、武汉洪山的HJT 系列、ABB 公司的UN5000系列、GE 公司的 EX2100系列、英国R-R 的TMR-AVR 、日本三菱等。
各个厂家的励磁调节器中的定值数量各不相同。
少的几十个（如吉思、南瑞），多 的上千个（如ABB 、GE ）。
3、针对各种励磁调节器中的定值按照使用功能可以分为（1）控制定值（控制参数）控制定值包括自动方式控制参数、手动方式控制参数、PSS 控制参数、低励限制控 制参数、过励限制控制参数、过激磁限制控制参数等（2）限制动作定值包括过励限制动作定值、过激磁限制动作定值、低励限制动作定值等（3）其他定值包括励磁调节器模拟量测量的零飘修正、幅值修正、励磁方式定义、起励时间设定、 调压速度设定、调差率等。
SCR F自动励磁调节器is励磁调节器内部的控制参数励磁调节器作为发电机的一种自动控制装置。
在正常运行或限制动作时，用来控制发电机的运行工况不超过正常运行范围的参数。
这些参数在运行中，是时刻发挥作用的。
控制参数整定的合理，直接影响整个励磁系统的动态特性的好坏及各种限制功能的正常发挥作用。
一、自动方式下的控制参数（电压闭环）1、自动方式是以机端电压作为控制对象的控制方式，是励磁调节器正常的工作方式。
也是调度严格要求必须投入的运行方式。
华北电网调度部门下发的《华北电网发电机励磁系统调度管理规定》中规定：（1）各发电厂机组自动励磁调节装置正常应保持投入状态，其投入、退出和参数更改条件应在运行规程中作出规定，并应得到调度部门和技术监督部门的批准。
发电机励磁系统试验
观察在设置的调差率下机组运行的稳定性。如果外界引起的母线电压波动造成两机争抢无功功率，则应当增加正调差率或减少负调差率
1
2
3
4
5
6
动态试验
甩负荷试验
测试励磁调节器在发电机甩负荷时对发电机电压的控制能力
试验时，解除发电机断路器联跳灭磁开关回路。试验时，录取发电机电压、频率，励磁电压电流，确认甩负荷过程电压给定值维持在原值或正常值；汽轮发电机电压最大值不大于额定值的115%，水轮发电机电压最大值不大于额定值的130%；发电机电压不产生连续振荡
04
如果有反时限特性则应该测量反时限参数
05
调节器各单元特性试验
01
静态试验：将频率可调整的电压作为发电机电压输入调节器，分别改变电压的幅值和频率进行试验。改变电压幅值和频率获得的V/Hz比值应当相同
03
V/Hz限制
02
调节器各单元特性试验
小电流试验（移相和脉冲触发）
在发电机未启动时进行；断开灭磁开关，在灭磁开关前临时接入一个假负载进行试验
01
02
励磁系统建模试验
励磁系统建模试验
并网后带负载试验 调差率试验 保持电压给定值及有功值不变，逐步改变调差系数，记录相应的机端电压和无功值在表3中。
并网后带负载试验
调差率试验
在发电机空载试验中得到的机端电压Ut与给定电压UREF的曲线上由UREF1求出Ut0。然后按下式计算。
励磁系统建模试验
和保护试验一样，应进行相关的查线工作
直流操作回路、交流回路、低压电器及其回路、二次回路：用500V或1000V兆欧表测得的绝缘电阻均应不低于1MΩ，比较潮湿的地方可以不小于0.5MΩ
静态调试
调节器交流通道试验
励磁系统试验
励磁系统试验励磁系统是发电机的重要组成部份，它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响，因此根据《继电保护及自动装置检验规程》，定期对励磁系统整套装置进行试验。
一、操作回路及信号回路检查1、电源回路检查：量取励磁调节柜内两路厂用段来的电源及直流操作电源；量取励磁调节柜内A、B 通道调节器电源及由交流/ 直流供电的24V直流电源。
2、风机操作：对风机进行操作，检查状态信号指示及转向是否正常，是否能够正常切换。
3、灭磁开关操作：远、近方进行操作，检查状态信号指示是否正常。
4、励磁系统输入信号检查：通过短接相应接点进行检查。
5、脉冲投切回路试验：结合开环试验，通过观察波形确认开关功能正确。
6、励磁系统输出信号检查：通过短接相应接点进行检查，单控间观察信号是否正确。
二、开环试验1、需要的工具：三相调压器、电炉、示波器、继电保护测试仪2、接线方法：三相调压器原边接AC380V^用电源，副边接入同步变压器输入端，继电保护测试仪接入PT端。
断开灭磁开关，将电炉负载接在灭磁开关的输入端，同时记得解除分闸切脉冲和分闸逆变信号。
3、改变继电保护测试仪的输出电压，观察励磁系统的10％和40％电压信号的复归和启动是否正常。
4、模拟故障切换试验，故障通道能准确快速切换到备用通道，故障信号能正确显示和输出到监控系统（分别模拟PT 断相、电源故障、调节器故障）。
5 、将调压器输出线电压升至一定值（面板不报同步断相故障），调节器置于“正常起励”状态，增磁或减磁，观察控制信号的变化和整流输出波形是否正常。
（A/B 通道均应试验）6、将C通道置于恒触发角控制状态（短接JP1跳线器），增磁，观察控制信号的变化和对应输出波形是否正常，试验后将JP1 跳线器取下。
7 、模拟并网令输入励磁系统，此时调节器投入“逆变”开关，观察示波器的直流电压输出波形，将仍保持不变，逆变将不起作用。
三、空载闭环试验1 、采用“零起升压”方式，A/B 通道为自动方式，若调节器及外部的输入接线正常，A/B零升成功后，机端电压将稳定在15%UN以下。
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励磁系统建模试验
静态试验
励磁调节器PID参数测定 励磁调节器静态工作在自动方式下，通过改变PID参数的设置，即 采用单独比例、积分和微分等环节参数时，在调节器的噪声通道 A/D口中加入白噪声，通过调节器输出控制电压的D/A输出获得输 入输出的幅频相频特性。 PSS环节测试 在调节器PSS的噪声通道A/D口中加入白噪声，通过调节器PSS输 出控制电压的D/A输出获得输入输出的幅频相频特性。
无功调差率试验
动态试验
甩负荷试验
测试励磁调节器在发电机甩负荷时对发电机电压的控 制能力 试验时，解除发电机断路器联跳灭磁开关回路。试验 时，录取发电机电压、频率，励磁电压电流，确认甩 负荷过程电压给定值维持在原值或正常值；汽轮发电 机电压最大值不大于额定值的115%，水轮发电机电压 最大值不大于额定值的130%；发电机电压不产生连续 振荡 试验前临时加装过电压继电器，汽轮发电机120%Un时， 水轮发电机135%Un时，瞬时动作跳灭磁开关
励磁系统建模试验
并网后带负载试验
调差率试验 保持电压给定值及有功值不变，逐步改变调差系数，记录相应的 机端电压和无功值在表3中。
励磁系统建模试验
并网后带负载试验
调差率试验 在发电机空载试验中得到的机端电压Ut与给定电压UREF的曲线上 由UREF1求出Ut0。然后按下式计算。
发电机励磁系统试验
福建省电力试验研究院
试验分类
型式试验 出厂试验 交接试验 大修试验
交接试验的主要项目
静态调试 发电机空载时的试验 发电机带负荷时的试验 PSS试验 励磁系统建模试验
静态调试
回路检查
和保护试验一样，应进行相关的查线工作 1）励磁主回路：使用2500V兆欧表测得的绝缘 电阻不低于0.5MΩ 2）直流操作回路、交流回路、低压电器及其 回路、二次回路：用500V或1000V兆欧表测得 的绝缘电阻均应不低于1MΩ，比较潮湿的地方 可以不小于0.5MΩ
检查励磁调节器各调节通道和控制方式间的跟 踪、切换条件和无扰切换。无扰切换包含两层 意思：稳态的差异很小和动态的波动很小 试验时，通过录波方式，检查机端电压和励磁 电压电流的波动情况，应实现无扰切换 发电机并网带负荷后进行的切换试验，应该记 录发电机无功功率的波动情况
动态试验
阶跃试验
励磁系统建模试验
静态试验
在进行AVR模型建模仿真之前，需要对该模型进行静态 验证。静态验证的含义就是在调节器处于静态状态下， 通过试验手段，对调节器传递函数中每个环节的参数 进行理论验证的过程。试验方法可采用时域法或频域 法。
励磁系统测量环节时间常数Tr测定 在调节器柜的PT端子中加入模拟电压信号（注意防止该交流信号 加至外回路中）获得该PT采样量值的D/A输出的纯滞后时间，通 过多次试验获得该测量环节时间常数Tr的平均值。 励磁调节器A/D、D/A频率特性 在调节器的噪声通道A/D口中加入白噪声，从D/A输出口中获得模 数和数模转换的幅频和相频特性。
动态试验
配合高压专业进行的发电机短路、空载特 性试验
在进行短路和零起升压试验时，应将调节器设 置为手动或定角度方式进行。有的调节器允许 自动方式下进行零起升压试验 励磁方式为自并励的机组，在进行短路试验时， 需临时接入励磁电源
动态试验
PT回路核相
在发电机定子电压升至额定时，对接入调节器 的两组PT进行同源核相 对于系统PT，在发变组带母线升压时，进行同 源核相
动态试验
阶跃试验
Δ=偏差； ts－调节时间； tp－峰值时间； Um－峰值电压； U0－稳态电压. 超调量
M P (%) U m U 02 100 U 02 U 01
动态试验
电压/频率特性（V/Hz限制）试验
调节发电机机端电压幅值或频率，检查V/Hz限 制动作的准确性 临时修改定值，进行过励限制试验，检查调节 器报警和动作的正确性 模拟励磁PT或测量PT断线，检查调节器动作的 正确性
励磁系统建模试验
动态试验
励磁调节器小扰动阶跃响应特性试验 励磁调节器运行在自动方式，将发电机机端电压升压到空载额定 值的90%，分别进行5%和10%阶跃响应试验，录取发电机电压、 转子电压（直流平均值）、转子电流变化曲线。同时测定调节器 动态响应参数值，并记录在表2。
励磁系统建模试验
动态试验 发电机开路时间常数Tdo’测试 发电机励磁系统采用它励空载方式运行，将发电机机 端电压升至额定电压值，然后跳开临时电源开关，录 取发电机机端电压、励磁电压（直流平均值）和励磁 电流波形，取机端电压下降至0.368额定值的时间为 Tdo’时间。
励磁系统建模试验
动态试验
它励方式下励磁调节器大阶跃响应特性试验 励磁调节器自动方式运行，升发电机电压至80%（或 70%）额定值，确认AVR调节器PID参数为运行参数， 然后进行-20%阶跃（或-30%阶跃），10秒钟后，再 进行+20%阶跃（+30%阶跃），录取发电机电压、转 子电压（直流平均值）、转子电流变化曲线，测量最 大励磁电压值和最小励磁电压值。根据励磁厂家提供 的触发角最大值αmax、最小值αmin和理论计算的换弧 压降系数，验证最大和最小触发角值。
过励限制试验
PT断线保护试验
动态试验
起励、自动方式零起升压
包括自动方式下低定值零起升压、预置值（通常为额 定）升压，录取机端电压波形，分析发电机定子电压 调整时间、调整次数、超调量等数据 调节器发出逆变命令灭磁，机端电压降为0；录取机端 电压波形，分析励磁绕组灭磁时间 发电机处于并网状态时，应闭锁逆变灭磁 模拟保护动作跳开灭磁开关，机端电压降为0；录取机 端电压波形，分析励磁绕组灭磁时间 逆变灭磁失败时，应跳开灭磁开关进行灭磁
测试并调整励磁调节器的PID参数，使得在线性范围内 的自动电压调节动态品质达到标准要求；发电机空载 给定阶跃试验也是励磁系统模型参数确认试验的重要 内容 设置自动方式，设置阶跃试验方式，设置阶跃量，发 电机转速达到额定并且保持稳定。为防止发生异常， 可现在低电压（90%Un）下进行5%阶跃试验，调整调 节器PID参数，阶跃响应品质合格后再在额定值下试验 录取发电机电压和调节器输出波形；计算发电机电压 阶跃的超调量、上升时间、调节时间和振荡次数，应 符合标准；如果不符合标准，修改PID参数，重做阶跃 试验，直到阶跃响应品质符合标准为止
调节器各单元特性试验
V/Hz限制
静态试验：将频率可调整的电压作为发电机电压输入 调节器，分别改变电压的幅值和频率进行试验。改变 电压幅值和频率获得的V/Hz比值应当相同 如果有反时限特性则应该测量反时限参数 动态校核：在发电机空载时进行；调节发电机电压幅 值和频率到整定值，调节器应发报警信号并闭锁发电 机增磁；发电机频率变化时，相应的电压幅值的变化 应符合设计的要求。当发电机频率低于45Hz时，调 节器应逆变灭磁
和DCS、发变组保
低励限制
静态试验：按照中调提供的低励限制整定值设置低励 限制动作线，通常情况下定值为发电机有功功率等于 0和额定时相应的无功功率值。试验时，模拟发电机 电压电流输入到调节器，调整发电机电流幅值和相角， 测量调节器发出“低励限制”动作时的有功功率和无 功功率关系曲线。在中调给出定值的两点，应该保证 与定值相一致，同时测量得出的曲线应该符合调节器 整定的数学表达式。 动态校核：在发电机并网后带不同有功负荷时进行， 一般校核一、两点即可，确认实际动作曲线和静态试 验结果相一致
动态试验
手、自动方式调压范围试验
进行励磁系统空载时，分别切换到手动、自动 通道运行，调节定子电压至调节器可以稳定运 行的最大、最小值，进行调压范围试验 自动通道的调节范围为70%~110%Un，手动 通道的调节范围为20%~110%Un
动态试验
A、B套调节器之间的切换和手、自动运行 方式切换
调节器各单元特性试验
低励限制
低励限制曲线
0 0 -50 -100 -150 -200 -250
100
200
300
400
500
600
700
调节器各单元特性试验
过励限制
静态试验：一般在整定的过励限制值下进行。模拟励 磁电流（分流器输出或整流桥交流侧的CT回路）， 增加励磁电流至过励限制启动值（通常为1.1倍额定 励磁电流），调节器发出过励限制信号 有的调节器不是以励磁电流判断过励，而是根据发电 机无功功率判断过励，这时的试验方法和低励限制的 静态试验相类似，只是功率因数角不同而已 动态校核：在发电机空载或带负荷后进行。此时只能 通过临时修改定值的方法进行。增加励磁电流到临时 定值后，调节器应发出过励限制信号并闭锁增磁操作。 试验结束后应恢复原定值
励磁系统建模试验
动态试验 在发电机空载试验中可以测试发电机空载特性曲 线、 励磁系统和发电机开环总增益、发电机开路时间常数 Tdo’、空载大扰动试验、小扰动试验。
发电机空载特性曲线 在励磁调节器它励方式下采用手动缓慢升高发电机电压至1.2倍额 定值或在带发变组升压时升至1.05倍额定值，然后开始进行降压 试验，记录相关量在表1中。 发电机空载升压试验中，对于发变组接线方式，应与电厂确认发 电机机端电压升至1.05倍额定值的安全措施。 励磁系统和发电机环节总增益 将励磁调节器中积分和微分环节（或超前和滞后环节）退出，设 置比例增益为固定值，在发电机电压为80%额定电压时做5%、 10%的阶跃试验，测录励磁电压的波形。